Kan syra gå igenom lipid ?

Cellernas membran består mycket riktigt av lipider, men dessa membran är i bästa fall semipermeabla, när allt fungera som det skall. Ändras pH utanför cellen kan cellmembranet skadas (proteiner, lipider etcetera påverkas av pH), och bli både mjukare och skörare.

Bakterien utbyter även ämnen och joner med sin utsida, och bakteriens metabolism är beroende av bakterien "favorit pH" inuti cellen, och detta påverkas då av pH utanför cellen. Te.x. genom upptag av syraformen av ämnen från bakteriens utsida, så fås surheten in, då den upptagna syran protolyseras inuti cellen och sänker pH inuti cellen.

Syra kan få bl.a. proteiner att veckas fel och till och med att denaturera, vilket gör att cellen måste försöka reparera skadade proteiner/bilda nya att ersätta skadade. Och om skadan är tillräckligt stor klarar helt enkelt inte bakterien av detta och dör.

Men grampositiva yttre lager består av peptidglykan vilket är inte en protein eller lipid så hur ska pH kunna skada den. Medans gramnegativ yttre lager är LPS med membranprotien, så hur kan pH påverka dessa. Jag förstår inte riktig hur pH påverkar yttre lagern av bakterierna. Eller är det så att även LPS och peptiglykan är semipermeabla?

Det är fler delar som påverkas av ett lågt pH, hela cellen faktiskt och inte bara det yttersta lagret/membranet. Cellens membran avgränsar cellens insida från cellens omgivningen. Och detta skyddar till viss del insidan, men cellmembranet är inte helt tätt, utan semipermeabelt. Så sura ämnen kommer in i cellen genom cellens upptag. Större andel av det vatten som tar sig genom cellens membran är oxoniumjoner vid ett lägre pH. Att en större andel sura ämnen kommer in i bakteriens cell gör att även det inuti cellen skadas, oavsett hur mycket cellenmembranet och eventuell cellvägg påverkas.

Menar du då att oxinoniumjonen kan lätt flyta igenom varje lager, inklusive peptidglykan och lipopolysackarider?

finns det någon källa som kan förklara detta då? Eftersom jag kan inte hitta

Nej det var olyckligt formulerat, sorry. För t.ex. aquaporinerna som tillåter diffusion av vatten släpper inte igenom oxoniumjoner, och membranen är inte speciellt permeabla för vatten/oxoniumjoner. Membranen påverkas dock av syra, vilket gör att de kan blir mer genomträngliga för ämnen/joner.

I och med att andra ämnen, som organiska syror kommer vara protonerade vid lågt pH kommer dessa syror "bära med sig en proton", när bakterien tar upp dem (för att använda dem som energi/byggstenar). Så inuti cellen med ett högre pH kommer dessa syror protolyseras och släppa ifrån sig en proton, som surgör bakteriens cytoplasma (sker även i periplasman).

Så bakterien tror att den kan använda organiska syran som en byggsten, och låter den gå igenom peptidglykan, yttre membran av gramnegativ , cellmembran och andra skyddande lager. När organiska syran tar sig in i bakteriens cell, protolyseras den (pga cellen inne har högre pH). Och då sker det denatureringen av proteiner, och nedbrytning av lipider (cellmembran). 

Sammanfattningsvis den dödar den från insidan

Ett lågt pH har flera olika negativa effekter, varav en är denaturering av proteiner. Kemiska reaktioner i cellen påverkas även av pH. Men lipiderna bryts inte direkt ner av ett lägre pH, utan membranet som helhet påverkas. Membranproteinerna förändras när pH sjunker, och transporten av ämnen in och ut ur cellen påverkas etcetera. Tillsammans ger ett för lågt pH en så stor påfrestning på cellen att den inte klarar av att återhämta sig och dör. Och det blir som en följd av flera faktorer.

Jahaaa nu förstår jag

Tack så mycket

Men har du någon idé om hur även syra tar sig in i cellen. Är det genom passiv eller aktiv?

Jag gissar på passiv, eftersom syra inne i bakterie cellen är låg och utanför är hög, så för att jämna ut koncentrationgradienten så lyckas syran ta sig in i bakteriecellen. Stämmer det?

Syra är ett begrepp på något som kan avge en proton, d.v.s. ett ämne/jon som kan protolyseras. Så, ja, syra kan ta sig in i cellen, absolut. Det sker hela tiden även i våra celler, t.ex. när fria fettsyror kommer in i celler. Dessa fria fettsyror finns utanför cellen vid ett pH på ca 7,4 och är då i protolyserad form (R-COO^-), och de kommer vara så även inuti cellen för den har ett liknande pH.

I ditt exempel med bakterieceller med en sur omgivning, kommer motsvarande fri fettsyra ha tagit upp en proton (R-COOH) och tas upp i denna form. Inne i cellen kommer fettsyran protolyseras (R-COOH => R-COO^- + H⁺), vilket sänker pH inuti cellen. Så på detta vis kan "syra" ta sig in i cellen. Detta oavsett om det sura på cellens utsida är t.ex. saltsyra som får fettsyran att ta upp en proton:

HCl => H⁺ + Cl^-

H⁺ + R-COO^- => R-COOH

som tas upp och ger inne i cellen

R-COOH=> R-COO^- + H⁺ , och denna importerade proton säker pH som kan döda bakterien.

Precis vilken syra det är spelar ingen roll, för cellen tar upp massvis av organiska föreningar som vid ett lågt pH (p.g.a. syran utanför cellen) kan ta upp protoner och transportera dessa in i cellen.

Skulle du endast äta sura organiska ämnen kommer pH i din kropp till slut påverkas, och i en sur omgivning bli alla de ämnen bakterien tar upp ("äter") sura.

Jag förstår

Tack så mycket :)

För all del, kul att det hjälpte!